Точный температурный профиль Raspberry Pi с Python, SQLite и LabVIEW

На моем Raspberry Pi я смонтировал датчик DS18B20 прямо над процессором для захвата внутренней температуры платы. Цель — отобразить этот профиль внутри корпуса и представить в наглядном визуальном формате. Я достиг этого, интегрировав легкий Python скрипт, базу данных SQLite3 и LabVIEW.

Поскольку сам Pi работает относительно холодно и у меня только один датчик, результирующие температурные вариации тонки — преувеличение на сопроводительном изображении. Тем не менее, методология масштабируется на любую установку.

Я начал с написания Python рутины, работающей непрерывно на Pi. Она читает значение DS18B20 и пишет временную метку температуры в базу SQLite3 на общей папке, смонтированной с USB флешки. Та же база также хранит данные акселерометра (добавляются позже).

На хост-стороне, LabVIEW приложение опрашивает удаленную базу SQLite3 для получения последнего показания температуры. Я использую простой SQLite Toolkit для LabVIEW, стримящий подключение и запрос. Изначально запрос возвращает весь датасет; в будущих итерациях я уточню его для выборки только последней записи.

Для визуализации я использую Sensor Mapping Express VI. Воркфлоу прямолинеен: укажите VI на .stl модель Pi, обозначьте локации датчиков, подайте массив температур. Я конвертировал высокорез 3D модель платы через Google SketchUp, затем добавил четыре dummy сенсорные ноды для иллюстрации температурных градиентов. Внешние четыре датчика держатся на фиксированных 0 °C, пока центральный тянет живые данные из базы. С дополнительными датчиками карта становится все более точной.

Приложение обновляется каждые 100 мс: запрашивает базу, конструирует массив температур, обновляет Sensor Mapping Express VI. Результат — динамичный поверхностный график, меняющийся в реальном времени, отражающий внутреннюю температуру Pi.

Температура-в-цвет маппинг:

• 0 °C – R0 G0 B255
• 21.25 °C – R0 G255 B255
• 42.5 °C – R0 G255 B60
• 63.75 °C – R255 G255 B85
• 85 °C – R255 G0 B0

Помимо температуры, я подключил акселерометр ADXL345 для захвата tilt и pitch данных. Следующая фаза свяжет эти данные движения с 3D моделью в LabVIEW, позволяя виртуальному представлению зеркалить физическую ориентацию Raspberry Pi.

Для глубокого погружения в код, схему БД и конфигурацию LabVIEW, см. полную статью про температурный профилирование Raspberry Pi с использованием LabVIEW.